(57)【要約】【課題】熱伝導体の周囲の絶縁劣化による地絡電流の発生を防止し、かつボビンの劣化によるバルブの脱落を防止した無電極放電灯装置を提供する。【解決手段】誘導コイル１２は、高周波電源により高周波電力が供給され、透光性材料により形成され放電ガスが封入されたバルブ内の放電ガスに高周波電磁界を作用させて点灯させる。誘導コイル１２は、バルブを支持しかつ誘導コイル１２の末端部分を高周波電源に接続する端子部１５を備えた合成樹脂製のボビン１１に巻装される。ボビン１１には誘導コイル１２で生じる熱を逃がすための導体からなる熱伝導体１４が挿入される。端子部１５は熱伝導体１４とはボビン１１の一部を介して配置されるとともに、誘導コイル１２の末端部分の間を絶縁する仕切部材１８を備える。仕切部材１８は、ボビン１１を形成している合成樹脂よりも絶縁劣化の早い合成樹脂により形成される。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性材料により形成され放電ガスが封入されたバルブと、高周波電源から高周波電力が供給されバルブ内の放電ガスに高周波電磁界を作用させて点灯させる誘導コイルと、誘導コイルが巻装されるとともにバルブを支持しかつ誘導コイルの末端部分を高周波電源に接続する端子部を備えた合成樹脂製のボビンと、誘導コイルで生じる熱を逃がすための導体からなる熱伝導体とを備え、端子部は熱伝導体とはボビンの一部を介して配置されるとともに、誘導コイルの末端部分の間を絶縁する仕切部材を備え、仕切部材は、ボビンを形成している合成樹脂よりも絶縁劣化の早い合成樹脂により形成されていることを特徴とする無電極放電灯装置。
【請求項２】
前記仕切部材は、前記誘導コイルの末端部分を埋めるように充填された絶縁樹脂からなることを特徴とする請求項１記載の無電極放電灯装置。
【請求項３】
前記仕切部材は、前記誘導コイルの末端部分を接続した導電部材と前記高周波電源に接続した導電部材とを着脱可能に接続するコネクタのハウジングであることを特徴とする請求項１記載の無電極放電灯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透光性材料により形成されたバルブ内に封入された放電ガスに対して高周波電磁界を作用させ高周波放電を生じさせることにより発光させる無電極放電灯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、透光性材料により形成され放電ガスを封入したバルブの内部に電極を設けずに、バルブの外部から誘導コイルなどを用いて放電ガスに高周波電磁界を作用させ、高周波放電を生じさせて発光させる無電極放電灯が提供されている。
【０００３】
この種の無電極放電灯には種々の形状が知られており、たとえば、図５に示すように、バルブ１の一部に挿入用凹所（いわゆる、キャビティ）１ａを形成し、挿入用凹所１ａに誘導コイル１２を挿入する形状のものがある。図示例では誘導コイル１２は、軟磁性材料からなる円筒状のコア１３に巻装され、コア１３はシリンダ２０によって支持されている（たとえば、特許文献１参照）。この構成では、バルブ１の気密封止が容易であり、しかも組立が容易であるという製造上の利点を有する。
【０００４】
しかしながら、キャビティ１ａの中に配置された誘導コイル１２およびコア１３が、点灯中のバルブ１からの熱の影響を受けやすいものであるから、誘導コイル１２の巻線を被覆している絶縁材料の寿命ないし信頼性が十分とは言えないという問題を有している。すなわち、この種の無電極放電灯装置の寿命は絶縁材料の寿命によって決まるといえる。
【０００５】
一方、図６に示すように、誘導コイル１２をキャビティ１ａ内に収納するにあたり、キャビティ１ａ内の熱を効率よく外部に取り出す目的で銅などからなる熱伝導体１４をコア１３の内側に挿入するものが提案されている（たとえば、特許文献２参照）。この構成では誘導コイル１２を巻装した合成樹脂製のボビン１１内側にコア１３を配置してある。
【特許文献１】特開平４−３０８６４９号公報
【特許文献２】特表平１１−５０８４０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のように熱伝導体１４を設けることによって、バルブ１からの熱による誘導コイル１２の劣化を防止することができる。一方、バルブ１には内部に電極がないから、バルブ１の寿命が非常に長く、光束劣化はあるものの有電極放電灯のような球切れによる不点灯にはなりにくいから、無電極放電灯装置では、光束の劣化の程度で設計寿命を規定している。しかしながら、実際に玉切れがほとんど生じないから設計寿命を超えて使用することが多く、実際にバルブ１が不点灯になる前に、誘導コイル１２の絶縁材料、熱伝導体１４を覆っているボビン１１の絶縁材料、バルブ１をボビン１１に保持するための樹脂部材のいずれかが寿命になる可能性がある。誘導コイル１２あるいはボビン１１の絶縁材料がバルブよりも先に寿命に達して劣化すると、誘導コイル１２に流れる電流が導体である熱伝導体１４に流れ、地絡状態になることが考えられる。地絡状態になると過大な電流が流れる可能性があり、一般的な無電極放電灯装置では回路による地絡対策がなされていないから、地絡電流の発生を防止することが要求される。また、バルブ１をボビン１１に保持固定するための樹脂部材が寿命になって劣化すると、バルブ１が外れて脱落する可能性がある。
【０００７】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、熱伝導体の周囲の絶縁劣化によって熱伝導体を通る地絡電流が発生するのを防止し、かつボビンの劣化によるバルブの脱落を防止する無電極放電灯装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明は、透光性材料により形成され放電ガスが封入されたバルブと、高周波電源から高周波電力が供給されバルブ内の放電ガスに高周波電磁界を作用させて点灯させる誘導コイルと、誘導コイルが巻装されるとともにバルブを支持しかつ誘導コイルの末端部分を高周波電源に接続する端子部を備えた合成樹脂製のボビンと、誘導コイルで生じる熱を逃がすための導体からなる熱伝導体とを備え、端子部は熱伝導体とはボビンの一部を介して配置されるとともに、誘導コイルの末端部分の間を絶縁する仕切部材を備え、仕切部材は、ボビンを形成している合成樹脂よりも絶縁劣化の早い合成樹脂により形成されていることを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、端子部と熱伝導体との絶縁を保つボビンよりも誘導コイルの末端部分の間を絶縁する仕切部材のほうが絶縁劣化が早いから、ボビンの絶縁劣化によって端子部が熱伝導体に接触する前に、端子部において短絡を生じることになり、熱伝導体を通して地絡電流が発生するのを防止することができる。また、ボビンがバルブを支持しているが、ボビンの絶縁劣化によって端子部と熱伝導体とが短絡する前に端子部の絶縁劣化によって端子部が短絡して誘導コイルに通電されなくなるから、ボビンの劣化による強度低下でバルブがボビンから落下する前に対処することが可能になる。
【００１０】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、前記仕切部材は、前記誘導コイルの末端部分を埋めるように充填された絶縁樹脂からなることを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、コイルの末端部分が絶縁樹脂で充電されているから、コイルの末端部分の間で湿度の影響によって絶縁劣化することがなく、ボビンと仕切部材との材料の特性以外の要因での絶縁劣化を抑制して、ボビンと仕切部材との寿命に明確な差を持たせることができる。
【００１２】
請求項３の発明では、請求項１の発明において、前記仕切部材は、前記誘導コイルの末端部分を接続した導電部材と前記高周波電源に接続した導電部材とを着脱可能に接続するコネクタのハウジングであることを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、高周波電源をコネクタによって着脱することができるから、組立時や施工時における作業性が高くなる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の構成によれば、端子部と熱伝導体との絶縁を保つボビンよりも誘導コイルの末端部分の間を絶縁する仕切部材のほうが絶縁劣化が早いから、ボビンの絶縁劣化によって端子部が熱伝導体に接触する前に、端子部において短絡を生じることになり、熱伝導体を通して地絡電流が発生するのを防止することができるという利点がある。また、ボビンがバルブを支持しているが、ボビンの絶縁劣化によって端子部と熱伝導体とが短絡する前に端子部の絶縁劣化によって端子部が短絡して誘導コイルに通電されなくなるから、ボビンの劣化による強度低下でバルブがボビンから落下する前に対処することが可能になるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（実施形態１）
本実施形態は、図５および図６に示した従来構成と同様に、挿入用凹所１ａを形成したバルブ１からなる無電極放電灯に適合するものであって、図１に示すように、挿入用凹所１ａに挿入される巻き枠部１１ａと、巻き枠部１１ａの一端部に結合された支持台部１１ｂとを備えるボビン１１を設けている。巻き枠部１１ａおよび支持台部１１ｂは同じ合成樹脂成形品であり、巻き枠部１１ａの一部には誘導コイル１２が巻装される。また、巻き枠部１１ａには誘導コイル１２の末端部分を案内する案内溝１１ｃが形成されている。巻き枠部１１ａの内側には高周波磁気特性に優れた円筒状のコア１３が挿入される。コア１３にはＭｎ−Ｚｎフェライトを用いる。したがって、誘導コイル１２に高周波電流を通電すればコア１３により効率よく高周波電磁界を発生させることができる。
【００１６】
コア１３の内側には熱伝導性に優れた材料により形成された熱伝導体１４の一部がコア１３に接触するように配置される。熱伝導体１４には、銅、アルミニウム、銅またはアルミニウムの合金を用いる。これらの材料は、熱良導体であるとともに電気良導体（導体）である。熱伝導体１４は、巻き枠部１１ａに挿入される棒状部分と支持台部１１ｂに覆われる板状部分とを有し、板状部分の一部は支持台部１１ｂの周部に複数箇所（図示例では３箇所）で突出して他部材に取り付けるための取付片１４ａとして機能する。取付片１４ａには取付孔１４ｂが貫設され、取付孔１４ｂにねじのような固定具を挿入することにより、固定具を用いて他部材に固定することができるようにしてある。このような熱伝導体１４を設けることにより誘導コイル１２の周辺の熱をバルブ１の外に逃がすことができ、さらに取付片１４ａを他部材に結合しておけば、他部材に熱を逃がすことが可能になる。
【００１７】
支持台部１１ｂの周部の一部には端子部１５が形成される。端子部１５は、誘導コイル１２に高周波電力を供給する高周波電源（図示せず）からの口出線１６と、誘導コイル１２の末端部分１２ａとを接続するために設けられており、支持台部１１ｂの周方向の一部において巻き枠部１１ａ側の面を凹没させた凹所１５ａを形成している。凹所１５ａの中には、図２のように、２枚の端子板１５ｂが配置されるとともに、両端子板１５ｂの間で仕切部材１７が配置される。仕切部材１７は、両端子板１５ｂの間の間隔を保つ横片１７ａと、両端子板１５ｂの沿面距離を確保するための縦片１７ｂと、支持台部１１ｂに固定するための固定片１７ｃとを備える。各端子板１５ｂにはそれぞれ誘導コイル１２の末端部分１３ａが接続され、また高周波電源の口出線１６も各端子板１５ｂにそれぞれ接続される。
【００１８】
ところで、仕切部材１７は合成樹脂成形品であって、支持台部１１ｂとは異なる種類の合成樹脂により形成されている。支持台部１１ｂと仕切部材１７とを形成する合成樹脂は、ともに絶縁性を有しているが、仕切部材１７を形成する材料は支持台部１１ｂを形成する材料に比較して絶縁性能が経時的に劣化しやすいものを選択してある。したがって、設計寿命を超えて使用し続けた場合に、仕切部材１７の絶縁性能が支持台部１１ｂの絶縁性能よりも先に劣化するから、端子板１５ｂの間の絶縁を維持できなくなり、誘導コイル１２に通電されなくなるから、無電極放電灯が不点状態になる。また、一般に高周波電源では口出線１６の短絡に対する保護機能を設けているから、高周波電源の保護機能によって高周波電源の動作が停止する。
【００１９】
上述のように、設計寿命を超える長期間に亘って使用を続けたとしても、支持台部１１ｂの劣化によって熱伝導体１４と端子板１５ｂとが短絡して地絡を生じたり、巻き枠部１１ａないし支持台部１１ｂの劣化によってバルブ１が脱落したりすることがなく、高い安全性が得られることになる。しかも、バルブ１が不点になることによって使用者に交換を促すことができる。
【００２０】
仕切部材１７を形成する合成樹脂としては、巻き枠部１１ａおよび支持台部１１ｂを形成する合成樹脂よりも耐熱温度の低いものを用いることによって巻き枠部１１ａおよび支持台部１１ｂよりも寿命を短くすることができる。たとえば、巻き枠部１１ａおよび支持台部１１ｂにはフッ素樹脂、液晶ポリマ、ＰＰＳのような耐熱性が非常に高い合成樹脂を用い、仕切部材１７にはＰＥＴ、ＰＢＴ、ナイロンのような耐熱性の比較的高い合成樹脂を用いればよい。また、巻き枠部１１ａおよび支持台部１１ｂと仕切部材１７とは、紫外線による劣化の程度（つまり、耐候性）に差異を有する材料を用いてもよい。つまり、無電極放電灯からは可視光だけではなく紫外線が放射されるから（一般に、放電ガスに水銀を含むから）、仕切部材１７として紫外線による劣化が巻き枠部１１ａおよび支持台部１１ｂよりも早いものを用いることによって、耐熱性に差異を持たせる場合と同様の効果が得られる。
【００２１】
（実施形態２）
本実施形態は、図３に示すように、端子部１５に設けた凹所１５ａに絶縁樹脂１８を充填し、絶縁樹脂１８を仕切部材１７として用いるものである。凹所１５ａは絶縁樹脂１８を充填するために一面のみ開口しており、残りの面は閉塞されている。他の構成は実施形態１と同様であって、本実施形態では端子板１５ｂを絶縁樹脂１８で覆うことにより端子板１５ｂの周囲に隙間がなくなり、結果的に湿度の影響による絶縁劣化を抑制することになる。つまり、端子板１５ｂの間の絶縁を劣化させる要因として湿度の影響を除去することができ、支持台部１１ｂと仕切部材１７との熱あるいは紫外線による寿命に明確な差を持たせることができる。他の構成および機能は実施形態１と同様である。
【００２２】
（実施形態３）
本実施形態は、図４に示すように、誘導コイル１２の末端部分と高周波電源の口出線１６との接続に着脱可能なコネクタ１９を用いるものである。図示例では端子部１５を形成する凹所１５ａに着脱可能に差し込まれるコネクタ１９を用い、コネクタ１９に口出線１６を接続している。したがって、誘導コイル１２の末端部分は端子部１５に固定された端子板１５ｂあるいは端子板１５ｂに相当する導電部材に接続される。この種の導電部材はピン状に形成されることが多いが、どのような形状のものを用いてもよい。本実施形態ではコネクタ１９のハウジングを形成する合成樹脂を、支持台部１１ｂよりも絶縁劣化しやすい材料で形成することにより仕切部材に用いているものであり、実施形態１と同様に、支持台部１１ｂの絶縁性能が劣化する前に、仕切部材であるコネクタ１９の絶縁性能が劣化する。
【００２３】
本実施形態の構成によれば、実施形態１と同様の効果を奏するほか、高周波電源との着脱が容易であるから、組立時や施工時などにおける作業性が向上する。なお、コネクタ１９のハウジングの全体を同じ合成樹脂で形成しなくとも、コネクタ１９のハウジングにおいて端子間のみ絶縁劣化の早い合成樹脂で形成してもよい。他の構成および機能は実施形態１と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態１を示す要部斜視図である。
【図２】同上の要部を拡大した斜視図である。
【図３】本発明の実施形態２を示す要部を拡大した斜視図である。
【図４】本発明の実施形態３を示す要部斜視図である。
【図５】従来例を示す要部断面図である。
【図６】従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  バルブ
１１  ボビン
１２  誘導コイル
１４  熱伝導体
１５  端子部
１７  仕切部材
１８  絶縁樹脂
１９  コネクタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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